摘要:随着科学技术的发展,越来越多的新材料被应用在土木工程建设中,并进一步推动建筑行业的发展。目前许多新材料和新技术在土木工程中取得良好的应用效果,其中新型混凝土材料作为代替传统混凝土材料的一种新型材料,不仅造价方面成本更低,并且还有着传统混凝土材料达不到的能力,能够显著提高土木工程的质量。本文简单介绍了新型混凝土材料及其应用的意义,并分析探讨了一些新型混凝土材料的应用,希望能够促进新型混凝土材料在土木工程中的进一步推广利用。
关键词:土木工程;新型混凝土材料;应用;
1新型混凝土材料概述
新型混凝土材料与传统的混凝土材料所不同。一般的混凝土尽管借助钢筋的辅助,会具有较好的强度和刚度,但抗拉强度较差,在面临一些特殊使用环境时不能满足使用需求。新型混凝土材料使用了更多的新型工艺和新型原材料,从而使得混凝土呈现出更好的性能。例如玻璃纤维的添加,能够使其具有非常好的刚度和硬度同时,也具有更好的抗拉强度,从而整体方面加强了混凝土材料的性能。传统的混凝土由于必须使用钢筋材料,因此造价相较于新型混凝土的整体成本会更高。新型混凝土材料不仅具有更好的性能和质量,也更加环保和节能,在随着建筑节能环保理念的不断深入,新型混凝土能够借实现施工过程节能环保,促进土木工程的绿色发展。
2新型混凝土材料的应用意义
2.1降低施工难度
新型混凝土材料在土木工程中的应用具有非常显著的意义,显著降低了建筑工程的施工难度。在施工环境恶劣,施工难度大的土木工程中,对于土木工程结构稳固性等施工方面的质量具有较高的要求,例如石油、化工和水利工程行业。使用传统混凝土材料进行施工时,施工人员、设计人员需要通过对大范围或是整体建筑工程施工质量的提升,来满足业主对于建筑工程的施工质量要求。而新型混凝土材料具有更好的强度和弹性模量,可以较好地满足土木工程的结构稳定性,而不用对整体质量进行无用的提升,从而降低了土木工程的施工难度。
2.2降低施工成本
新型混凝土材料的应用极大地降低了施工成本。传统混凝土使用量大,原材料的成本高,需要花费大量的成本。而新型混凝土施工材料在保证土木工程质量的前提下,可以通过优化混凝土配合比,利用可靠的废渣原材料来提升土木工程的结构稳固性,有效降低建土木工程结构裂缝等问题的出现。这样不仅降低了混凝土原材料的采购成本以及混凝土材料在施工过程中的消耗总量,还能有效防止返工现象的出现,有利于施工成本的降低。
2.3增加工程的附加价值
新型混凝土材料的使用还能使土木工程具有某些特殊的功能。例如高透水性的新型混凝土可以应用在海绵城市形成有利于排水的市政道路,从而实现在雨雪天气下城市道路的整洁性与高排水性。应用绿色材料制成的混凝土还具有一定的环保特性,在原有的混凝土中加入一些粉煤灰和矿粉等物质,有利于节约不可再生资源,降低能耗。随着社会对环保的重视程度加大,新型混凝土材料也将会得到更大范围的使用。
3新型混凝土材料在土木工程中的应用
3.1高性能型混凝土材料应用
高性能混凝土相比传统混凝土来说具有更好的耐久性和工作性能。仅仅在传统混凝土中添加外加剂不能到达新型混凝土的要求,必须对混凝土的各种原料进行严格有效的控制才能生产出新型混凝土材料。高性能混凝土具有更高的性能,在相同的负载下,高性能混凝土的用量要大大少于传统的混凝土,因此其能够有效节省水泥和砂石等原材料,降低施工成本。高性能混凝土的具体优势主要有以下两点。第一,高性能混凝土的抗压强度高于传统的混凝土,相同的需求条件下,满足要求的高性能混凝土构件尺寸更小,原材料使用量减少,并且土木工程的空降加大,提高了施工企业的经济效益;第二,高性能混凝土可以更好地满足施工要求,提高施工效率,减少施工人员的工作负担。高性能混凝土在实际生产中已经得到了广泛的利用,并得到了较好的效益。
3.2轻质混凝土材料应用
轻质混凝土材料是通过发泡机将轻骨料制成泡沫,并与水泥浆混合,然后通过浇筑而形成更的多孔的新型混凝土材料,它具有节能环保,成本低廉的特点。轻质混凝土材料的密度比传统混凝土小,一定程度上使得土木工程的自重轻。这使得在设计混凝土墙体的时候,利用轻质混凝土进行填充墙的制作,可以有效降低建筑物的负载压力。同时轻质混凝土材料的内部结构中有很多空隙,因此具有较好的隔音隔热和保温功能,有利于提高人们的使用体验。轻质混凝土的原材料来源广泛,包括各种人造和天然的轻骨料。轻质混凝土具有较好的抗冻性,并且密度小,强度高,受到了施工单位的广泛好评。
3.3低强混凝土材料应用
低强混凝土材料一般应用在对强度要求不高的部位,可以极大地降低施工单位的成本,提高企业的经济效益。低强混凝土材料的制作工艺比较简单。在生产过程中,主要是将粉煤灰、矿粉、水泥及砂石的配合比进行全面分析,做好混凝土原材料的比例搭配,使得混凝土的使用性能达到要求。低强混凝土主要是减少水泥用量,降低施工成本。在低强混凝土材料的生产过程中要对配合比中的水进行适当调控,并且减少粗骨料的使用,因为粗骨料会使得混凝土的界面产生一定的不稳定性,造成混凝土出现离析现象。
3.4钢纤维混凝土材料应用
钢纤维混凝土是将钢纤维加入到混凝土中,加入过程中充分搅拌,同时具备传统混凝土和钢纤维的优良性能。这样制得的钢纤维混凝土具有很好的抗拉强度和弹性模量,其中抗拉抗压和抗剪性能有很大的改善,能够让混凝土获得更加良好的抗耐疲劳性和耐磨性。钢纤维在混凝土中还能起到一定的粘聚作用,能实现与混凝土的良好融合,从而有更好的抗冲击性能。当混凝土工程的基料被外力损害爆裂时,钢纤维混凝土仍能继续承受一定的外力避免灾害进一步发生,能够保障土木工程的稳定性。钢纤维混凝土的密度很低,而且刚度更好,可以很好地满足桥面铺装的要求。桥面铺装钢纤维混凝土可以提高桥梁的抵抗裂纹出现的能力,使得桥梁的伸缩性和耐久性变强,显著提高桥梁的使用寿命。实际使用时,钢纤维混凝土中钢纤维的比例一般为0.8%~1.2%左右。这个比例的钢纤维混凝土能在保证路面质量的同时,还能提高路面的舒适度。
3.5透水混凝土材料应用
透水混凝土材料是在传统混凝土搅拌材料配比中,去除细骨料的成分含量,从而使混凝土的内部结构中形成蜂窝状具有高度透水性的结构。而透水混凝土普遍被应用在海绵城市道路工程、游泳池与体育馆等建筑的施工中。透水混凝土材料的主要应用优势为以下两方面:一方面,透水性混凝土在建筑工程的使用期间受雨水的腐蚀侵扰程度较低,混凝土结构性裂缝等问题的潜在风险系数较低,具有高度易维护性,其维护保养成本较低;另一方面,透水混凝土材料具有高透水性,在用于道路建设工程中时,透水性混凝土材料的透水效率高于市政道路排水系统的平均排水效率,能够有效减少城市的积水现象。
4结论
新型混凝土材料在土木工程中的应用越来越广泛。相比于传统混凝土,新型混凝土材料可以显著提高土木工程的质量和耐久性,提高工程的使用价值。施工单位在施工过程中应该按照工程实际情况加大新型混凝土材料的使用,不仅保证土木工程质量,提升了土木工程建设的经济效益,并且还能增加工程的附加价值,满足施工环保要求,促进土木工程行业的可持续健康发展。
参考文献
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作者简介:罗允帅(1983.08-),男,本科学历,工程师职称,主要从事土木工程管理和设计管理等方面工作。